场景描述

针对华南地区回南天（每年春天时，气温开始回暖而湿度猛烈回升的现象。当“回南天”出现时，空气湿度接近饱和，到处是湿漉漉的景象）以及华中地区梅雨季(梅雨期，是指每年6月中旬到7月上、中旬，中国长江中下游区域内出现的一段连阴雨天气)。

背景介绍&技术现状

目前空调除湿方案不能满足用户需求，需要解决两个问题1.大除湿量；2.除湿再热。

现状是空调除湿量不足（回南天）以及再热量不足（回南天，梅雨季），不能满足再热需求以及大除湿量。

方案要求

1HP挂机，20㎡，回南天和梅雨季两个场景满足以下要求：

1. 除湿不降温，除湿高再热量且无噪声等问题；

2. 低温9℃除湿量提升50%。

背景介绍及技术现状

冰箱目前均采用磁吸PVC/TPE门封，多气囊，Ω卡槽固定，迷宫结构，门封系统漏冷占比箱体总负荷的30% 。

创新方向

新型冰箱密封结构或者新型密封材料

方案要求

1、门封系统漏冷减少50%；

2、开关门体验好，开门省力（拉力＜25N），不别门封；

3、门缝周围不凝露（32℃，85%RH工况下）

背景介绍

膜污染问题是制约膜材料在水净化方向应用的主要问题之一，污染的主要形式有：无机盐沉淀造成的结垢污染、有机物吸附污染以及微生物污染。被污染的膜使用寿命以及水处理性能会显著降低，需人工进行清洁或更换，造成了人力和物力的消耗。因此需要对水净化膜的抗污堵能力进行研究，以提高膜的使用寿命，降低使用成本，从而使水净化膜材料得到更为广泛的应用。

场景描述

目前水净化膜材料在电器行业主要应用于家用以及商业净水机领域，主要材料有：微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、陶瓷膜等。目前自来水中这些材料在净化制水过程中均有结垢、滋生细菌以及被有机物胶体等附着的情况，被污染后的膜材料通量会显著下降，净化效果变差，对用户的用水体验造成极大影响，因此，目前家用以及商用净水机会对膜材料的使用寿命进行规定，在到达使用寿命后提醒用户购买相应耗材进行更换。因地域和水源的差异，水质较差地区的自来水中会含有较多的钙镁离子以及有机物，因此会导致在该地区应用的水净化膜材料会更容易被污染，使用寿命更短。

技术现状

1、添加阻垢剂：常添加于活性炭或其他滤芯中，能阻止水垢形成，是目前应用较为广泛的一种药剂，但部分阻垢剂中含有磷，会对环境造成一定污染；

2、清洗：使用水冲、爆气、酸碱药剂等方法对已经污染的膜进行清洗后使其性能和寿命得到恢复。这种方式的清洗并不彻底，无法使被污染的膜完全恢复其初始性能，且部分清洗方式用户操作起来较为复杂；

3、掺杂/添加：在膜表面或膜组内添加具有抑菌效果的银离子等物质，从而抑制细菌的生长。目前应用较少。

方案要求

1、使水净化膜材料使用寿命增加≥20%，且膜本身的成本增加≤20%；

2、可以量产并应用于家用净水场景。

背景介绍

家庭机器人正在逐渐走入人们家中。其中自主定位导航是机器人的核心技术，自主定位导航技术与家庭环境结合出了很多不同的场景。由于家庭环境的复杂性，家用机器人的移动能力也面临着发展瓶颈。本次课题我们针对三个方向。一是移动导航创新方向，针对机器人在家庭环境中的移动导航避障技术。二是新型运动形式方向，针对提升机器人在家庭环境中的全地形适应能力。三是未来机器人智能家居创意方向，针对面向家庭机器人的家电产品。

场景描述&技术现状

方向一：移动导航创新方向。机器人在家庭环境中工作时需要确定本身的定位和地图，并且规划出覆盖地面最全面的路径，同时针对家庭环境中出现的障碍物能够实现避障。目前家庭机器人产品以激光雷达导航为主，同时采用视觉+结构光的方式实现避障，辅以其他传感器感知家庭环境。难以满足未来家庭服务机器人的要求。

方向二：机器人新型运动形式方向。家庭环境中存在过门石、推拉门门槛、地毯、台阶等高度变化的环境。目前家庭中出现的机器人主要以轮式机器人为主，采用悬挂齿轮组作为驱动轮，万向轮作为辅助。主流的扫地机器人越障高度在18mm-22mm左右，面对复杂家庭环境，机器人越障能力逐渐捉襟见肘。

方向三：未来机器人智能家居创意方向。目前家庭环境中的家电产品主要是针对人类设计，无论是从产品设计还是从使用逻辑上主要面向人类。未来家庭机器人逐渐普及之后，目前的家电产品对家庭机器人并不够友好。

方案要求

方向一：移动导航创新方向

面向未来家庭机器人的自主导航避障解决方案，提升目前家庭机器人导航定位的精确度和对家庭环境的全面感知能力。包括但不限于新型SLAM算法，路径规划算法，传感器感知算法，新形态传感器等方面。算法方案需要在机器人运动底盘上实现，传感器方案需要有实物效果展示。

方向二：机器人新型运动形式方向

未来家庭机器人运动结构新方案，能够提升机器人在家庭环境中的全地形运动能力，且安全稳定。包括但不限于扫地机器人新型运动结构，家庭机器人新形态移动机构，或者机器人爬楼方案。

方向三：未来机器人智能家居创意方向

为家庭机器人设计家电产品方案，完成清洁，烹饪，洗碗和洗涤等家务。家电产品以家庭机器人为主要用户，同时能够满足人类使用。

背景介绍&技术现状

现有技术为使用电机带动橡胶密封件移动，实现在洗涤过程中封住筒内的水，在脱水过程中打开，水排出。

创新方向

寻找一种解决方案，使桶体上的孔可以方便的在密封和打开两个状态之间切换，且密封可靠。

方案要求

通过机械结构实现在不同状态（洗涤、脱水）下的密封状态切换。

背景描述

油烟机难清理一直是用户的使用痛点，尤其针对油杯，油网及内腔蜗壳叶轮组件很难清理。目前市场上市的自动清洗功能主要有蒸汽洗、热水洗、热熔洗等技术，只能清洗内部的蜗壳和叶轮，清洗效果不是很理想，用户体验不佳。

中式烹饪如煎炒烹炸容易产生大量油烟，家用油烟机具有吸排烹饪油烟的功能，但是随着用户使用时间的增长，部分油烟冷凝物-油垢会沉积在油烟机的表面及内腔部件中，由于油垢胶联粘度大粘附在油网、油杯内壁及外表面和内腔部件中很难清理，给用户造成很大困扰。

技术现状

目前针对油烟机清洗难问题，行业内产品一般在基材表面喷涂疏油涂层，另外利用蒸汽、热水或电加热来主动清洗蜗壳和叶轮，起到减少油垢粘附基材表面的目的，但对于长时间沉积的胶状油垢依然难于清理，用户体验不佳。

创新方向

① 垢易清洁材料方向的创新

② 油烟（油垢）清洁创新方案：新型方案模块可搭载在家用烟机上，实现油烟机易清洁或免清洁的功能，用户体验好；

背景介绍

自2014年，智能音箱为代表的智能家居方案一波波的冲击和提升人们的体验，但始终无法达到期望的体验效果。以ChatGPT为代表的大模型为智能家居带来了新的希望，大模型带来的体验得到了根本性的改善，突破智能家居需求的奇点时刻即将来临。

但大模型对算力需求很高，ChatGPT采用的大模型算法：参数量每2年增加240倍,计算量每两年增加750倍，庞大数据量及复杂模型特征对算力需求迅速增长,超过硬件摩尔定律。ChatGPT掀起的算力潮,预计2027年算力芯片市场规模达到三千亿美元,2022年至2027年的复合年增长率为23%。

当下最主流的算力解决方案，英伟达GPU: A100，需要400W的功耗，采用千张GPU建设数据中心，拥有高碳的成本(计算+冷却)：~1 MW功率的供电 、40w美金训练一次、1000吨碳排放。

这样的方案显然无法让家居智能享受大模型带来的可实用的效果。那么是否有面向低碳智能的边缘大模型算力芯片，支撑家居智能所需要的边缘侧AI大模型部署算力？

场景描述&技术现状

以大模型支撑的家庭新型人机交互、机器人自主思维、空调节能等为典型场景；以在边缘算力芯片上部署、而非在云端部署上述（不限于上述）任一场景的AI大模型为目标，提出可以实现的方案。

方案要求

要求自下而上的给出完整的方案描述，并给出至少是示意性的方案展示。自下而上的方案描述包括：

1.边缘算力芯片及该芯片的架构描述（可以是外购芯片，也可以是自研芯片）

2.板级硬件方案（可以是采购的标准板卡）

3.AI大模型的描述包括：AI大模型的训练、及针对边缘部署的优化

4.AI大模型在硬件板卡及芯片上的部署

5.至少示意性的演示和结果。

可以在上述方案描述的5个部分的任何一个部分有与云端部署或其他的边缘部署的对比优势的实现。

背景介绍

智慧家电人居系统：通过科技的手段打破年龄差带来的生活冲突，使用智慧家电解决生活痛点，赋能生活情景的各个维度，打造适全龄适全家人优越舒适的多维度品质生活体验。

场景描述

房改政策触发住宅实现双轨制（保障房和商品房），未来商品房会向着高品质住宅的方向发展，该市场主要是面向开发商的前装市场，多维度高品质的情景体验无疑能直接体现商品房的溢价能力。

方案要求

选择某一个生活情景，例如但不限于空气维度、水维度、光照明维度、声音维度、安全维度、能源维度、娱乐维度、学习维度、烹饪维度等生活情景来进行方案设计（不限于从以下几个方面阐述）：

① 该维度的现状、国内外行业情况

② 该方案给用户带来的体验提升

③ 该方案的创新性和独特性

④ 该方案所采用的家电部件

⑤ 该方案需要的系统和技术

⑥ 该方案需要的资源

⑦ 该方案的可实施性

⑧ 该方案的市场潜力或前景分析

背景介绍

空调作为电器的一种，已广泛应用于家庭、学校、医院、公司和商场等多种场所。在国家“双碳”和“人工智能”政策的大背景下，需要推进节能电器智能化和高端化发展。

场景描述

新一代智能化节能空调不仅可以实现空间内人体的准确检测，还可以获取用户的生命体征等信息，并利用人工智能算法分析用户情感和身体状况等信息，智能化调整空调的运行状态，达到人性化智能调温效果。

技术现状

在人体检测方面，目前主要使用单一的人体存在检测传感器，受传感器自身性能及环境因素影响，单一传感器检测准确度较低，存在误报和漏检的情况。

在智能化感知方面，目前可以实现用户的手势和语音识别等功能，但是尚无法识别用户的情绪状态及身体动作。

方案要求

① 可利用多传感器融合感知技术准确检测人体存在和体征信息；

② 可识别用户情绪状态和身体动作，并根据用户状态智能化调整空调状态，达到节能和延长空调使用寿命的效果。